Dispositif de suspension d'une charge à un appareil de levage

Abstract

 La tige (2) est solidaire d'un piston qui peut coulisser dans le cylindre (1), ceci lorsque la vis pointeau (8) est partiellement ouverte, ce qui a pour conséquence un mouvement de translation, vers le bas, de vitesse réglable, de la charge accrochée au cylindre par la bride (21). La vitesse de translation peut ainsi être réglée de telle manière à ce que la charge effec­tue une descente très douce et sans choc sur son emplacement.

Description

[0001] On connaît les difficultés qu'il y a à poser des charges sans choc sur des machines-outils ou au­tres, ceci lorsque l'on utilise un appareil de levage tel que palan, pont-roulant ou grue par exemple. Pour remédier à ces difficultés, on connaît déjà des dispo­sitifs de suspension d'une charge à un appareil de le­vage comportant un ensemble cylindre-piston dont chacu­ne des parties, le cylindre et le piston, sont pourvues de moyens d'accrochage permettant de les accrocher l'u­ne à l'appareil de levage et l'autre à la charge, et comportant en outre un moyen de communication à étran­glement réglable entre les deux extrémités du cylindre de manière que sous l'effet de la charge, un fluide in­compressible occupant le cylindre s'écoule par l'étran­glement avec un débit réglé, réglant ainsi un déplace­ment à vitesse constante du piston dans le cylindre.

[0002] Ainsi, par réglage de la section d'un étran­glement souvent au moyen d'une vis à pointeau, ces dis­positifs visent à assurer le déplacement de la charge avec une vitesse réglée, lente et régulière, qui peut être annulée d'une manière précise au moment où la charge entre en contact avec l'embase sur laquelle elle doit reposer.

[0003] Des dispositifs de ce genre sont décrits no­tamment dans les documents suivants: US-A-2,860,908, DE-A-2,317,555, FR-A-1,497,666, DE-C-941,021 et US-A-2,500,459.

[0004] Cependant, aucun des appareils décrits dans ces documents ne s'est avéré d'un usage facile et fia­ble dans la pratique, de sorte que le besoin d'un dis­positif satisfaisant dans les faits aux exigences indi­quées se faisait encore sentir.

[0005] La présente invention a pour but de remédier à cette lacune. Elle découle de la constatation que l'une des déficiences des dispositifs connus était la diffi­culté qu'il y avait à assurer l'étanchéité du piston dans le cylindre, tout au long d'une utilisation de longue durée de ces appareils qui sont soumis en servi­ce à des chocs et des sollicitations brutales.

[0006] Dans ce but, le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que le piston comporte un disque de piston solidaire de deux segments de tige coaxiaux et en ce que le cylindre présente deux flasques d'ex­trémité munis chacun d'une ouverture de guidage, chaque tige de piston traversant une de ces ouvertures de ma­nière à réaliser un guidage étanche assurant un dépla­cement relatif parfaitement coaxial entre le cylindre et le piston.

[0007] On va décrire ci-après, à titre d'exemple, une forme de réalisation de l'objet de l'invention en se référant au dessin annexé dont:

la fig. 1 est une vue en élévation du disposi­tif en position de travail, accroché à un engin de le­vage et supportant une charge,

la fig. 2 est une vue en coupe axiale d'une forme d'exécution du dispositif,

la fig. 3 est une vue en coupe axiale d'une autre forme d'exécution du dispositif.

[0008] La fig. 2 montre les éléments principaux cons­tituant une forme de l'objet de l'invention. Le dispo­sitif est composé d'un cylindre 1 dans lequel coulisse un piston 3 guidé par des alésages prévus dans les flasques 18 et 19 qui forment les extrémités du cylindre. Le cylindre 1 comporte outre les flasques 18 et 19 une virole 29 formant sa paroi latérale. Le pis­ton 3 comporte lui-même, en une pièce, un disque de piston 2 et deux segments de tige coaxiaux 30 et 31 qui s'étendent des deux côtés du disque 2 et traversent des ouvertures de guidage ménagées dans les flasques 18 et 19. A l'extrémite supérieure de la tige 30 est fixé un anneau d'accrochage 20 alors qu'une bride de levage 21 est fixée au flasque 19. L'anneau d'accrochage 20 est accroché à l'appareil de levage (palan ou autre) alors que la charge à soulever est fixée à la bride de levage 21.

[0009] Le disque de piston 2 délimite deux chambres, la chambre principale 4 et la chambre secondaire 5. Les chambres sont reliées l'une à l'autre, d'une part, par les conduits 6 et 7, entre lesquels est placé le dispo­sitif d'étranglement 8 à vis pointeau obturé en posi­tion de repos et, d'autre part, par les conduits 11 ob­turés par la soupape 10 lorsque l'appareil et sous charge. Le cylindre 1 est rempli d'huile et lorsque l'appareil est sous charge, c'est-à-dire lorsque l'on applique une force de traction sur la bride 21, et lorsque la vis 32 du dispositif 8 est fermée, c'est-à-dire que sa pointe obture le segment de conduit 33 percé dans le corps 34 du dispositif, l'huile dans la chambre principale est mise sous pression, ce qui engendre une force sur la surface supérieure de la sou­pape 10. Le ressort 12 maintient cette soupape fermée et le piston 3 reste dans une position relative fixe par rapport au cylindre 1. Un manomètre 22 (fig. 1) gradué en unités de force, connecté à l'orifice 17 don­nera le poids de la charge suspendue à l'appareil, la pression hydraulique étant directement proportionnelle à la charge appliquée.

[0010] Lorsque l'on désire obtenir un déplacement de la charge vers le bas, il suffit d'ouvrir la liaison entre les conduits 6 et 7 en dévissant la vis-pointeau 32, ce qui permet à l'huile contenue dans la chambre principale 4 de s'écouler dans la chambre secondaire 5, provoquant par là une translation vers le bas du cylin­dre 1 et, par conséquent, de la charge. La vitesse de descente se règle par le degré d'ouverture du conduit 33 par le pointeau de la vis 32 qui module le débit d'huile s'écoulant de la chambre supérieure vers la chambre inférieure. La vis pointeau peut être munie de graduations facilitant un réglage répétitif de la vi­tesse de descente d'une charge donnée.

[0011] Au moment où l'appareil n'est plus sollicité par la charge, le ressort de rappel 9 repoussera le cy­lindre vers le haut, la soupape 10 s'ouvrant et libé­rant le passage constitué par les trous 11. La chambre secondaire sera par conséquent vidée à travers cette soupape et la chambre principale se remplira d'huile. Lorsque pratiquement toute l'huile aura ainsi été transvasée dans la chambre principale, la soupape 10 se refermera sous l'effet de son ressort de rappel 12 qui est fixé à la tige 30 par le le siége 13 et l'anneau élas­tique 14. Le dispositif de suspension, après avoir re­fermé le pointeau, est à nouveau prêt à fonctionner. Il est à noter que le dispositif peut être utilisé en po­sition inversée c'est-à-dire que le cylindre, de par sa bride de levage 21, peut être accroché a l'engin de levage et la charge peut être accrochée à l'anneau d'accrochage 20, solidaire de la tige, la fonction du dispositif restant identique. En outre, le dispositif 8 à vis pointeau peut être remplacé par tout autre moyen de réglage de débit (réglage à bille, par exemple). De plus, le dispositif de réglage de débit à commande ma­nuelle peut être remplacé par un dispositif de réglage commandé à distance au moyen d'un moteur pas à pas électrique, pneumatique ou tout autre moyen d'asservissement.

[0012] Deux orifices filetés 15 et 16, communiquant l'un avec la chambre principale et l'autre avec la chambre secondaire, sont prévus pour l'installation d'une telle commande à distance, ceci par l'intermé­diaire de deux tuyaux branchés d'une part, à ces ori­fices et d'autre part, à un moyen de régulation de dé­bit à pointeau par exemple.

[0013] Le joint d'étanchéité du piston est prévu pour assurer une étanchéité à haute pression tout en ayant un coefficient de frottement minimal contre la surface intérieure du cylindre. Dans la forme d'exécution, ci­itée à titre d'exemple, il et constitué de deux élé­ments: un joints torique 23 et un joint annulaire à sec­tion rectangulaire on PTFE ou équivalent 24. Le princi­pe d'étanchéité de cet ensemble est le suivant: La gor­ge constituant la cage de ces joints a une largeur lé­gèrement supérieure à la largeur du joint annulaire; le joint torique est placé au fond de cette gorge et le joint annulaire est logé de telle manière à recouvrir le joint torique. Lorsque la chambre principale est sous pression, l'huile s'écoule dans la gorge exerçant une pression sur le joint torique qui se déforme et vient exercer une pression contre le joint annulaire qui est, de ce fait, plaqué contre la face interne de la paroi 29 du cylindre assurant par là une étanchéité optimale et un faible coefficient de frottement entre le joint annulaire et la paroi du cylindre, ceci de par les caractéristiques propres du matériau employé pour la réalisation du joint annulaire. Ces deux éléments - une parfaite étanchéité et un glissement aisé du piston dans le cylindre - sont des caractéristiques essentielles au bon fonctionnement du dispositif de suspension objet de l'invention.

[0014] En outre, un élément de sécurité, empêchant la charge de descendre à une vitese élevée lorsque le pointeau est ouvert au maximum, a été prévu au moyen d'une diminution de la section de l'un des conduits 6 ou 7 sur une courte distance, cet étranglement (non représenté) ayant pour effet de réduire le débit pas­sant par les dits conduits et limitant, par conséquent, la vitesse de translation piston-cylindre. Une diminu­tion de section semblable est prévue sur l'un ou l'au­tre des conduits reliés aux orifices 15 et 16.

[0015] Il va sans dire qu'un orifice de remplissage de fluide hydraulique ainsi qu'un orifice de purge d'air (non représentés) sont prévus.

[0016] La fig. 3 montre une autre forme d'exécution du dispositif de suspension objet de l'invention, dans laquelle un élément supplémentaire a été intégré au dispositif tel que décrit ci-avant. Il s'agit d'une poignée 26, solidaire d'une pièce 27 accouplée rigide­ment au corps 25 du dispositif à vis pointeau 8. La fonction de cette poignée est double. D'une part, elle permet une manutention plus aisée, à l'aide d'une seule main, du dispositif de levage et, par conséquent, de diriger facilement la charge suspendue audit dispositif. D'autre part, la deuxième fonction de cette poignée est d'ouvrir ou de fermer le passage de l'huile de la chambre principale 4 à la chambre secondaire 5, ceci de la manière suivante: Le corps de robinet 25 du siège de la vis pointeau est fixé à la bride 19 de tel­le manière à autoriser une rotation partielle dudit corps 25 dans son logement. Un dispositif simple et connu tel, par exemple, qu'une vis à téton vissée dans la bride 19 et dont le téton s'engagerait dans une rai­nure usinée dans le corps 25, permet d'obtenir cet effet.

[0017] Une rotation partielle de la poignée 26 aura pour conséquence, soit de bloquer le passage de l'huile de la chambre principale 4 à la chambre secondaire 5, les axes des canaux 11 et 28 n'étant plus alignés et les canaux ne communiquant plus, soit d'autoriser le passage de l'huile de la chambre principale 4 à la chambre secondaire 5, lorsque la rotation de la poignée 26 et, par conséquent du corps 25 est telle, que les axes des canaux 11 et 28 sont alignés. Le débit d'huile peut être préalablement réglé à l'aide du dispositif 8 et n'a plus besoin d'être impérativement modifié en cas d'utilisation répétitive du dispositif sous des conditions semblables.

[0018] Comme on peut aisément le constater, cet appa­reil, qui ne nécessite pas d'apport d'énergie extérieu­re, apporte dans la manutention une grande facilité de mise en place de charges, car il permet à celles-ci une descente très douce sur son emplacement. Cet appareil peut être construit en différentes grandeurs, diamè­tres, courses et formes ainsi que pour différentes valeurs de charges. Son fonctionnement est fiable et il supporte les chocs résultant inévitablement de son emploi.

Revendications

1. Dispositif de suspension d'une charge à un appareil de levage comportant un ensemble cylin­dre-piston dont chacune des parties, le cylindre et le piston, sont pourvues de moyens d'accrochage permettant de les accrocher l'une à l'appareil de levage et l'au­tre à la charge, et comportant en outre un moyen de communication à étranglement réglable entre les deux extrémités du cylindre de manière que sous l'effet de la charge, un fluide incompressible occupant le cylin­dre s'écoule par l'étranglement avec un débit réglé, réglant ainsi un déplacement à vitesse constante du piston dans le cylindre, caractérisé en ce que le pis­ton comporte un disque de piston solidaire de deux seg­ments de tige coaxiaux et en ce que le cylindre présen­te deux flasques d'extrémité munis chacun d'une ouver­ture de guidage, chaque tige de piston traversant une de ces ouvertures de manière à réaliser un guidage étanche assurant un déplacement relatif parfaitement coaxial entre le cylindre et le piston.

2. Dispositif de suspension selon la revendi­cation 1, caractérisé en ce que des moyens de réglage de débit sont constitués par une vis à pointeau capable de s'engager partiellement dans un segment de forure faisant partie des moyens de communication de manière que l'étranglement soit défini par le pointeau de la vis et la paroi du segment de forure.

3. Dispositif de suspension selon les revendi­cations 1 ou 2, caractérisé en ce que les ouvertures de guidage des deux flasques comportent chacun un alésage ajusté à un des segments de tige et une ou plusieurs gorges annulaires débouchant dans l'alésage et munies d'anneaux d'étanchéité.

4. Dispositif de suspension selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de rappel tendant à ramener le piston dans une position initiale, au contact d'un des flasques, en l'absence de charge sur le moyen d'accrochage correspondant.

5. Dispositif selon la revendication 4, carac­térisé en ce que le moyen de rappel est un ressort placé entre le piston et un des flasques et en ce qu'un passage à grand débit, obturé par une soupape et per­mettant un rappel rapide du piston dans la dite position initiale est prévu dans le disque de piston.

6. Dispositif selon la revendication 5, carac­térisé en ce que la soupape est constituée par un man­chon monté sur celui des segments de tige qui traverse l'espace occupé par le ressort de rappel, ce manchon étant lui-même sollicité par un ressort relié au dit segment de tige, ce manchon obturant une ou plusieurs forures qui traversent le piston et forment ensemble le dit passage à grand débit.

7. Dispositif de suspension selon la revendi­cation 1, caractérisé en ce que le piston est muni d'un joint d'étanchéité constitué de deux éléments: un joint torique (23) et un joint annulaire à section rectangu­laire (24).

8. Dispositif de suspension selon la revendi­cation 1, caractérisé en ce que les moyens de communi­cation comportent deux conduits distincts mnis d'étran­glements réglables, l'un d'eux étant agencé de manière à permettre l'installation d'une commande à distance.

9. Dispositif de suspension selon la revendi­cation 8, caractérisé en ce que les moyens de réglage fin de débit du fluide sont réalisés sur les deux con­duits de communication à l'aide de vis pointeau.

10. Dispositif de suspension selon la revendi­cation 1, caractérisé en ce qu'un orifice communiquant avec la chambre principale est prévu afin d'y connecter un manomètre indiquant la force exercée par la charge suspendue.

11. Revendication sans priorité
Dispositif selon la revendication 2, caracté­risé en ce que les dits moyens de communication compor­tent un corps de robinet, une poignée solidaire de ce corps, un logement ouvert dans une surface extérieure du cylindre, un premier conduit et un second conduit partiels débouchant tous deux dans le dit logement, le dit segment de forure étant ménagé dans le corps de ro­binet, et ce dernier étant équipé de la vis à pointeau et monté dans le logement de manière que dans une posi­tion de la poignée il ouvre le moyen de communication et assure un débit réglé dans l'étranglement alors que l'autre position de la poignée ferme le moyen de communication.

Dessins